CN112303174B - 一种基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器及其控制方法，该隔振器包括基座、隔振平台、阻尼器、主刚度弹性机构、控制器和磁流变弹性体装置；磁流变弹性体装置包括第一导磁体、磁流变弹性体、第二导磁体、固定杆、被动推杆、隔磁套筒、粘性液体、主动推杆；主动推杆与隔振平台连接，主动推杆运动时推动粘性液体，粘性液体推动被动推杆，磁流变弹性体受力被压缩；第一导磁体与第二导磁体均内嵌在隔磁套筒壁，第一导磁体和第二导磁体均设有绕组线圈，控制器控制绕组线圈的电流；主刚度弹性机构与阻尼器消耗隔振平台的振动能量，本发明实现隔振系统的半主动控制，调节磁流变弹性体刚度改变系统的固有频率，不会达到共振，提高隔振效果。

Description

一种基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器及其控制方法

技术领域

本发明涉及隔振技术领域，具体涉及一种基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器及其控制方法。

背景技术

磁流变弹性体是一种复合材料，它主要由非磁性的基体材料，通常为硅橡胶、天然橡胶等，以及磁性颗粒两部分固化而成。其力学性能能够根据外加磁场的变化而变化，具备响应速度快、可逆性好等特点。但由于磁流变弹性体正常工作时处于弹性阶段，如果其所受的外力超过其弹性变形范围，磁流变弹性体由于塑性变形将发生损坏。

半主动控制是一种振动系统的参数控制技术。根据系统输入的变化和对系统输出的要求，实时调节某些环节的刚度、惯性以及阻尼特性，从而使系统获得优良的振动特性。磁流变弹性体的半主动控制主要是通过改变系统的刚度来使系统获得更好的振动特性，其通常采用ON-OFF控制算法对系统进行半主动控制，但与对应的控制电流始终处于最大值时的被动控制效果相比，ON-OFF控制并不能进一步改善控制效果。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器及其控制方法，可以避免磁流变弹性体因为负荷太重发生塑性变形而被损坏；由于磁流变弹性体的刚度不可能无限制的变大，所以系统的输入存在饱和限制，故本发明基于抗输入饱和对其进行半主动控制，当饱和发生时，控制器才起作用；在饱和发生之前，可以保留闭环系统的预先设计性能。这种方法可以改善系统性能的损失，比采用ON-OFF控制算法进行振动控制的控制效果更好。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器，包括基座、隔振平台、阻尼器、主刚度弹性机构、控制器和磁流变弹性体装置；

所述基座分别与所述控制器、磁流变弹性体装置、阻尼器和主刚度弹性机构固定连接；

所述隔振平台分别与所述磁流变弹性体装置、阻尼器、主刚度弹性机构固定连接；

所述磁流变弹性体装置包括第一导磁体、磁流变弹性体、第二导磁体、固定杆、被动推杆、隔磁套筒、粘性液体、主动推杆；

所述主动推杆、被动推杆均在所述隔磁套筒内活动；

所述隔磁套筒一端为封闭端，另一端为隔磁套筒口，所述主动推杆设于隔磁套筒口，所述固定杆一端与隔磁套筒的封闭端连接，所述固定杆另一端与所述磁流变弹性体一端连接，所述磁流变弹性体另一端与所述被动推杆一端连接；所述被动推杆的另一端与主动推杆一端相对设置，所述粘性液体填充在被动推杆与主动推杆相对设置形成的空间内，所述主动推杆另一端与隔振平台连接，所述主动推杆运动时推动粘性液体，进而粘性液体推动被动推杆，所述磁流变弹性体受力被压缩；

所述第一导磁体与第二导磁体均固定内嵌在隔磁套筒壁，所述第一导磁体与第二导磁体均为中空，所述被动推杆穿过第一导磁体，所述固定杆穿过第二导磁体，所述第一导磁体和第二导磁体均设有绕组线圈，所述控制器用于控制所述绕组线圈的电流大小；

所述主刚度弹性机构用于支撑隔振平台；

所述阻尼器设有阻尼块连杆，所述阻尼块连杆与隔振平台连接，所述阻尼块连杆可活动，用于消耗隔振平台带来的振动能量。

作为优选的技术方案，所述磁流变弹性体装置还设有储液腔，所述储液腔设于隔磁套筒上，并与粘性液体填充形成的空间连接；

所述储液腔包括第一弹性部件和活塞块，所述第一弹性部件和活塞块固定连接，当隔振物体所给的压力超过磁流变弹性体所能承受的弹性范围时，活塞块被推动进而压缩第一弹性部件，粘性液体流入储液腔内，隔磁套筒内的粘性液体减少。

作为优选的技术方案，所述储液腔设有多个，在隔磁套筒上对称分布。

作为优选的技术方案，所述主动推杆与粘性液体接触的一端装有第一橡胶密封圈，所述被动推杆与粘性液体接触的一端装有第二橡胶密封圈。

作为优选的技术方案，所述阻尼器的阻尼系数根据系统振动特性确定，具体计算公式为：C＝2ξmω_n；

其中，C为阻尼系数，m为隔振物体质量，ω_n为结构系统固有圆频率，ξ表示阻尼比。

作为优选的技术方案，所述磁流变弹性体装置设有多个，均设置在基座上，每个磁流变弹性体装置的主动推杆均与隔振平台连接。

本发明还提供一种基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器的控制方法，包括下述步骤：

构建系统的动力学模型，包括动力学方程和饱和非线性输入方程；

根据动力学方程和饱和非线性输入方程，构建具有输入特征的辅助系统，基于所述辅助系统对系统饱和限制进行直接补偿；其中，具有输入特征包括经过饱和限制得到输入值，把控制器的输出与所述输入值进行比较得到比较的误差信号，将所述比较的误差信号反馈到所述辅助系统进行循环地补偿输入限制；

根据辅助系统结合李雅普诺夫函数构建隔振系统的抗输入饱和的控制器进行处理；

根据磁流变弹性体半主动控制振动系统的动力学模型，构建系统的李雅普诺夫函数；

通过验证李雅普诺夫函数的正定性和李雅普诺夫函数的一阶导数的有界性，对系统进行稳定性分析，基于磁流变弹性体半主动控制振动系统模型，对磁流变弹性体半主动控制振动系统进行数值仿真，基于最优隔振效果的仿真结果和李雅普诺夫函数的一阶导数的有界性调节抗输入饱和控制器的参数；

控制器控制绕组线圈的电流大小，绕组线圈通电后产生的磁场作用于磁流变弹性体，对磁流变弹性体刚度的进行调节和控制。

作为优选的技术方案，所述构建系统的动力学模型，具体构建步骤包括：

构建系统的动力学方程，表示为：

其中m是隔振物体的质量，

为隔振平台的位移加速度，c₀为阻尼系数，x_e为激励位移，

为激励速度，ξ为磁流变弹性体产生的传递力的损失系数，x_e是激励位移，x₂为隔振平台的位移，

为隔振平台的运动速度，f_MRE是由磁流变弹性体产生的主动力；

动力学方程的状态方程形式如下：

其中，

η为常数，u＝f_MRE；

构建饱和非线性输入方程，表示为：

其中，u_M和u_m是饱和极限，u_M＝(K_Max-k₀)(x_e-x₂)，u_m＝K_min(x_e-x₂)，τ表示整个系统的抗输入饱和的控制律，即抗输入饱和控制器的控制律。

作为优选的技术方案，所述辅助系统设计如下：

其中，c₂＞0,Δu＝u-τ，e是辅助设计变量，

是辅助设计变量的导数，μ表示正数，τ表示整个系统的抗输入饱和的控制律，即抗输入饱和控制器的控制律；

所述抗输入饱和控制器的控制律为：

其中，c₁，c₃＞0。

作为优选的技术方案，所述李雅普诺夫函数表示为：

其中，e表示辅助设计变量；

误差函数为：

其中，

是虚拟控制量，x₁是隔振平台的实际位移，x_d是隔振平台的理想位移输出；

所述李雅普诺夫函数的一阶导数表示为：

李雅普诺夫函数一阶导数的有界性条件为：

其中，c₂＞0，c₃＞0。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明采用基于磁流变弹性体实现隔振系统的半主动控制，控制磁流变弹性体的磁通量，从而调节磁流变弹性体的刚度，使隔振系统的整体刚度发生变化，从而使整个系统的固有频率发生变化，使得系统不会达到共振，提高隔振效果。

(2)本发明的磁流变弹性体装置采用储液腔，可以避免磁流变弹性体因为负荷太重发生塑性变形而损坏，起到保护磁流变弹性体作用。

(3)磁流变弹性体的刚度不可能无限制的变大，因此系统的输入存在饱和限制，本发明采用基于抗输入饱和对隔振器进行半主动控制，当饱和发生时，控制器才起作用；在饱和发生之前，可以保留闭环系统的预先设计性能；这种方法可以改善系统性能的损失，比采用ON-OFF控制算法进行振动控制的控制效果更好。

附图说明

图1是本实施例隔振系统的结构示意图；

图2是本实施例汽车座椅隔振系统结构示意图；

图3是本实施例磁流变弹性体装置结构示意图；

图4是本实施例半主动控制隔振器的控制方法的流程示意图；

图5是本实施例隔振系统动力学模型示意图；

图6是本实施例电流I与磁流变弹性体刚度K的关系示意图；

图7是本实施例隔振平台位移响应分析示意图；

图8是本实施例隔振平台加速度响应分析示意图；

图9是本实施例抗输入饱和控制下磁流变弹性体的刚度变化示意图；

图10是本实施例抗输入饱和控制下磁流变弹性体的力变化示意图；

图11是本实施例ON-OFF控制下磁流变弹性体的刚度变化示意图；

图12是本实施例ON-OFF控制下磁流变弹性体的力变化示意图；

其中，1-基座，2-隔振平台，3-控制器，4-磁流变弹性体装置，5-阻尼器，6-阻尼块连杆，7-主刚度弹性机构，8-汽车座椅，401-第一橡胶密封圈，402-第一导磁体，403-磁流变弹性体，404-第二导磁体，405-固定杆，406-隔磁套筒，407-储液腔，408-第一弹性部件，409活塞块，410-粘性液体，411-主动推杆，412-第二橡胶密封圈，413-被动推杆，701-第二弹性部件，702-连接件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1和图2所示，本实施例提供了一种基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器，包括基座1、隔振平台2、阻尼器5、主刚度弹性机构7、至少一个控制器和至少一个磁流变弹性体装置；

在本实施例中，以两个磁流变弹性体装置和两个控制器为例进行说明。其中控制器的控制方式不限于一个控制器配对控制一个磁流变弹性体装置、一个控制器控制多个磁流变弹性体装置、多个控制器控制一个磁流变弹性体装置的任意一种或任意多种组合，在本实施例中采用一个控制器配对控制一个磁流变弹性体装置；

在本实施例中，两个磁流变弹性体装置分别设置在主刚度弹性机构7两侧并进行对称分布；基座1分别与两个控制器、两个磁流变弹性体装置、阻尼器5、主刚度弹性机构7固定连接；在本实施例中，基座1设有安装孔，用于安装两个控制器、两个磁流变弹性体装置、阻尼器5、主刚度弹性机构7；

隔振平台2分别与两个磁流变弹性体装置、阻尼器5、主刚度弹性机构7采用螺栓进行固定连接；

阻尼器5设有阻尼块连杆6，阻尼块连杆6位于隔振平台2的顶部，与隔振平台2连接；阻尼块连杆6可活动；实际应用时，阻尼块连杆6活动产生摩擦，进而消耗隔振平台2带来的振动能量，在本实施例中，阻尼器5的阻尼系数根据系统振动特性确定，具体采用阻尼系数计算公式为：C＝2ξmω_n，其中C为阻尼系数，m为隔振物体质量，ω_n为结构系统固有圆频率，根据振动特性，选取阻尼比ξ为0-1。

主刚度弹性机构7包括第二弹性部件701和连接件702，第二弹性部件701底部与基座1固定连接，连接件702位于主刚度弹性机构7的顶部，连接件702与隔振平台2连接；实际应用时，第二弹性部件701根据隔振物体的质量范围选择刚度，主要用来支撑隔振平台2，在本实施例中，第二弹性部件701采用弹簧。

在本实施例中，主动推杆411在隔磁套筒406筒外的一端与隔振平台2连接，实际应用时，当隔振平台2上放置隔振物体时，主动推杆411向下运动，推动粘性液体410，进而粘性液体410推动被动推杆413，磁流变弹性体403受力被压缩，其内部磁性颗粒产生抵抗压缩变形的力，同时第二弹性部件701也被压缩，提供主弹簧弹力，支撑着隔振平台2，而阻尼器5消耗系统的振动能量，从而使整个系统处于平衡位置；相应的，本实施例中的两个磁流变弹性体装置均能起着隔振作用。

在本实施例中，隔磁套筒406采用聚脂氟乙烯，聚脂氟乙烯的机械综合性能较好，其密度为1.39g/cm，聚酯氟乙烯长期使用温度为-70℃～110℃；它还有一个特点就是耐挠曲性能好，反复折叠不易开裂。聚酯氟乙烯薄膜可不受油脂、有机溶剂、碱类、酸类和盐雾的侵蚀，电绝缘性能良好，还具有良好的低温性能、耐磨性和气体阻透性；

在本实施例中，隔振平台2与想要被隔振的物体可通过螺栓连接，采用螺栓连接方便拆卸；如图2所示，汽车座椅8通过螺栓与隔振平台2连接。

如图3所示，以其中一个控制器和其配对控制的一个磁流变弹性体装置为例，磁流变弹性体装置4包括第一导磁体402、磁流变弹性体403、第二导磁体404、固定杆405、被动推杆413、隔磁套筒406、粘性液体410、主动推杆411；主动推杆411、被动推杆413均在隔磁套筒406内活动；固定杆405与隔磁套筒406靠近基座1的一端固定连接；第一导磁体402与第二导磁体404固定在隔磁套筒406的筒内壁；第一导磁体402靠近隔磁套筒406的筒口处，第二导磁体404靠近隔磁套筒406的筒内；第一导磁体402和第二导磁体404的外圆周表面上的凹梢内嵌设有绕组线圈，结合图1所示，绕组线圈与控制器3通过导线相连；第一导磁体402、第二导磁体404是由线圈绕成圆柱状，其中间是空心的，固定杆405从第一导磁体402中间穿过后与磁流变弹性体403固定连接，被动推杆413从第二导磁体404中间穿过后与磁流变弹性体403固定连接，磁流变弹性体403在第一导磁体402与第二导磁体404之间；磁流变弹性体403用于隔振；被动推杆413与第二导磁体404的中间空心处有间隙，被动推杆413的活动不会影响第一导磁体402和第二导磁体404，只会压缩磁流变弹性体403；粘性液体410设于隔磁套筒406的筒内，处于主动推杆411和被动推杆413之间，用于推动被动推杆413；主动推杆411设于隔磁套筒406靠近隔振平台2的一端，用于推动粘性液体410；在本实施例中，第一导磁体402和第二导磁体404的磁芯均为永磁铁；粘性液体410采用甘油；

在本实施例中，结合图1和图3所示，控制器3控制磁流变弹性体装置4的绕组线圈的电流大小，绕组线圈通电后产生的磁场作用于磁流变弹性体403，磁流变弹性体403在外加磁场的作用下，磁流变弹性体403中分布的可磁化粒子沿着磁场方向排列，粒子首尾相连，呈链状结构，从而磁流变弹性体403的力学性质发生变化，包括弹性模量和阻尼系数，即实现磁流变弹性体403的磁通量的控制，从而调节磁流变弹性体403刚度，使隔振系统的整体刚度发生变化，从而使整个系统的固有频率发生变化，使得系统不会达到共振，进而实现隔振系统的半主动控制，提高隔振效果。在本实施例中的另外一个控制器用于控制另外一个磁流变弹性体装置的绕组线圈的电流大小，可以同时实现控制另外一个磁流变弹性体装置达到相同的隔振效果；

磁流变弹性体装置还可设置至少一个储液腔，在本实施例中采用两个构造相同的储液腔，两个储液腔对称分布在隔磁套筒406上，并与粘性液体410填充形成的空间连接，结合图3所示，在本实施例中磁流变弹性体装置还设有两个相同构造的储液腔，以其中一个储液腔为例进行说明其构造，储液腔407设于隔磁套筒406上并设置在被动推杆413和主动推杆411限制的最小范围内；储液腔407包括第一弹性部件408和活塞块409，第一弹性部件408和活塞块409固定连接；第一弹性部件408采用刚度比第二弹性部件701小的弹簧；实际应用时，当储液腔407所受压力超过其第一弹性部件408提供的初始弹性力时，活塞块409受压被推动进而压缩第一弹性部件408；在本实施例中，当隔振物体所给的压力不超过磁流变弹性体403所能承受的弹性范围时，储液腔407的活塞块409无动作，粘性液体410下降位移为磁流变弹性体403压缩量；当隔振物体所给的压力超过磁流变弹性体403所能承受的弹性范围时，活塞块409受到磁流变弹性体403带来的压力，活塞块409被推动进而压缩第一弹性部件408，此时多余粘性液体410流入储液腔407内，隔磁套筒406内的粘性液体410减少，此时磁流变弹性体403压缩量不变的同时隔振平台2下降，进而第二弹性部件701压缩量变大，其支撑力也相应变大，从而保证磁流变弹性体403所受超过其极限外载荷时不受破坏，使得储液腔407起到保护磁流变弹性体403的作用；

在本实施例中，两个储液腔具有相同的构造，能够同时保护磁流变弹性体403。

被动推杆413与粘性液体410接触的一端装有第一橡胶密封圈401，主动推杆411与粘性液体410接触的一端设有第二橡胶密封圈412，第一橡胶密封圈401和第二橡胶密封圈412均用于防止粘性液体410泄漏；

如图4所示，本实施例还提供了一种基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器的控制方法，包括下述步骤：

S1、构建系统的动力学模型；当外加激振频率处于系统的固有频率时，就可以通过改变外加磁场，改变磁流变弹性体隔振器的刚度，改变系统的固有频率，让其远离外界的激振频率，避开共振区，从而大幅降低系统的振动水平；控制器控制通过绕组线圈的电流大小，产生磁场，磁流变弹性体在磁场的作用下刚度发生变化，使系统获得更好的振动特性，最大电流为2A，刚度K与电流I的关系为：K＝aI³+bI²+cI+d，故整个系统的最大刚度K_max＝K(2)+k₀，最小刚度为K_min＝k₀，k₀为系统的初始刚度，K(2)为电流为2A时磁流变弹性体的刚度。

如图5所示，根据牛顿第二定律，系统的动力学方程为：

其中m是隔振物体的质量，

为隔振平台的位移加速度，c₀为阻尼系数，x_e为激励位移，

为激励速度，ξ为磁流变弹性体产生的传递力的损失系数，x_e是激励位移，x₂为隔振平台的位移，

为隔振平台的运动速度，f_MRE是由MRE(磁流变弹性体)产生的主动力，即磁流变弹性体受力被压缩，其内部磁性颗粒会产生抵抗压缩变形的力。由于磁流变弹性体中阻尼的影响很小，故不考虑，表示如下：

f_MRE＝2k_MRE(x_e-x₂) (2)

其中，k_MRE为磁流变弹性体的刚度；

动力学方程写成状态方程形式如下：

其中

η为常数，u＝f_MRE。

饱和非线性输入方程为：

其中，u_M和u_m是饱和极限，u_M＝(K_Max-k₀)(x_e-x₂)，u_m＝K_min(x_e-x₂)。τ是整个系统的抗输入饱和的控制律，即抗输入饱和控制器的控制律；

定义误差函数：

其中

是虚拟控制量，x₁是隔振平台的实际位移，x_d是隔振平台的理想位移输出。

S2、根据动力学方程和饱和非线性输入方程，构建具有输入特征的辅助系统，使其对系统饱和限制进行直接补偿；具有输入特征包括经过饱和限制得到输入值，把控制器的输出与该输入值进行比较，把控制器的输出与该输入值进行比较得到比较的误差信号，将比较的误差信号反馈到辅助系统进行循环地补偿输入限制；其中构建辅助系统，用于消除边界控制输入带来的饱和效应，本系统的辅助系统设计如下：

其中，c₂＞0,Δu＝u-τ，e是辅助设计变量，

是辅助设计变量的导数，μ是很小的正数。

S3、根据辅助系统结合李雅普诺夫函数构建隔振系统的抗输入饱和的控制器进行处理；抗输入饱和控制器的控制律为：

其中，c₁，c₃＞0。

S4、基于磁流变弹性体半主动控制振动系统模型，利用构造的李雅普诺夫函数对系统进行稳定性分析：

根据系统的动力学模型，构建系统的李雅普诺夫函数；通过验证李雅普诺夫函数的正定性和李雅普诺夫函数的一阶导数的有界性，确定该系统的稳定性。

设置本系统中李雅普诺夫函数为：

由(8)式可知，李雅普诺夫函数为正定函数，下面验证此李雅普诺夫函数的一阶导数的有界性，方法如下：

对(8)式进行求导有：

将

代入(9)式，结果如下：

而：

且：

将(7)，(11)，(12)代入(10)之后，得到：

为了使

选取合适参数使

即可保证李雅普诺夫函数的一阶导数的有界性。根据以上推导，可知该闭环系统渐进稳定。

S5、基于磁流变弹性体半主动控制振动系统模型，对磁流变弹性体半主动控制振动系统进行数值仿真，基于最优隔振效果的仿真结果和李雅普诺夫函数的一阶导数的有界性进行调节抗输入饱和控制器的相关参数，其中抗输入饱和控制器的相关参数包括常数η、c₁、c₂、c₃；此外在本实施例中，选取合适参数使

以满足李雅普诺夫函数的一阶导数的有界性，其中调节参数不限于调节部分或所有抗输入饱和控制器的相关参数，根据实际情况进行选择；

S6、控制器控制绕组线圈的电流大小，绕组线圈通电后产生的磁场作用于磁流变弹性体，从而磁流变弹性体的力学性质发生变化，包括弹性模量和阻尼系数，进而实现对磁流变弹性体刚度的调节和控制，从而实现隔振系统的半主动控制。

为了说明本实施例良好的控制效果，对本发明实施例提供的汽车座椅8隔振系统的抗输入饱和控制进行了验证，设置系统的参数为：

K_min＝k₀＝60000N/m，K_max＝130000N/m，c₀＝720N·s/m，m＝60kg，a＝-2.30，b＝9.24，c＝4.12，d＝19.80。

系统初始条件为，

x₂(0)＝0.00045，

振动激励位移为，

激励频率为f＝15HZ。

如图6-图12所示，本实施例的抗输入饱和控制的控制效果优于传统的ON-OFF控制，系统的振动被显著地抑制。通过调整设计控制参数，可以把饱和非线性输入限制在特定范围内。由于饱和输入非线性的影响，系统在刚开始时会出现颤振现象，从仿真结果可以看出，本实施例在处理饱和非线性输入、补偿系统不确定性以及稳定系统的振动方面有较好的性能。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器，其特征在于，包括基座、隔振平台、阻尼器、主刚度弹性机构、控制器和磁流变弹性体装置；

所述基座分别与所述控制器、磁流变弹性体装置、阻尼器和主刚度弹性机构固定连接；

所述隔振平台分别与所述磁流变弹性体装置、阻尼器、主刚度弹性机构固定连接；

所述磁流变弹性体装置包括第一导磁体、磁流变弹性体、第二导磁体、固定杆、被动推杆、隔磁套筒、粘性液体、主动推杆；

所述主动推杆、被动推杆均在所述隔磁套筒内活动；

所述隔磁套筒一端为封闭端，另一端为隔磁套筒口，所述主动推杆设于隔磁套筒口，所述固定杆一端与隔磁套筒的封闭端连接，所述固定杆另一端与所述磁流变弹性体一端连接，所述磁流变弹性体另一端与所述被动推杆一端连接；所述被动推杆的另一端与主动推杆一端相对设置，所述粘性液体填充在被动推杆与主动推杆相对设置形成的空间内，所述主动推杆另一端与隔振平台连接，所述主动推杆运动时推动粘性液体，进而粘性液体推动被动推杆，所述磁流变弹性体受力被压缩；

所述第一导磁体与第二导磁体均固定内嵌在隔磁套筒壁，所述第一导磁体与第二导磁体均为中空，所述被动推杆穿过第一导磁体，所述固定杆穿过第二导磁体，所述第一导磁体和第二导磁体均设有绕组线圈，所述控制器用于控制所述绕组线圈的电流大小；

所述主刚度弹性机构用于支撑隔振平台；

所述阻尼器设有阻尼块连杆，所述阻尼块连杆与隔振平台连接，所述阻尼块连杆可活动，用于消耗隔振平台带来的振动能量。

2.根据权利要求1所述的基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器，其特征在于，所述磁流变弹性体装置还设有储液腔，所述储液腔设于隔磁套筒上，并与粘性液体填充形成的空间连接；

所述储液腔包括第一弹性部件和活塞块，所述第一弹性部件和活塞块固定连接，当隔振物体所给的压力超过磁流变弹性体所能承受的弹性范围时，活塞块被推动进而压缩第一弹性部件，粘性液体流入储液腔内，隔磁套筒内的粘性液体减少。

3.根据权利要求2所述的基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器，其特征在于，所述储液腔设有多个，在隔磁套筒上对称分布。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器，其特征在于，所述主动推杆与粘性液体接触的一端装有第一橡胶密封圈，所述被动推杆与粘性液体接触的一端装有第二橡胶密封圈。

5.根据权利要求1-3任一项所述的基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器，其特征在于，所述阻尼器的阻尼系数根据系统振动特性确定，具体计算公式为：C＝2ξmω_n；

其中，C为阻尼系数，m为隔振物体质量，ω_n为结构系统固有圆频率，ξ表示阻尼比。

6.根据权利要求1-3任一项所述的基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器，其特征在于，所述磁流变弹性体装置设有多个，均设置在基座上，每个磁流变弹性体装置的主动推杆均与隔振平台连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

构建系统的动力学模型，包括动力学方程和饱和非线性输入方程；

根据动力学方程和饱和非线性输入方程，构建具有输入特征的辅助系统，基于所述辅助系统对系统饱和限制进行直接补偿；其中，具有输入特征包括经过饱和限制得到输入值，把控制器的输出与所述输入值进行比较得到比较的误差信号，将所述比较的误差信号反馈到所述辅助系统进行循环地补偿输入限制；

根据辅助系统结合李雅普诺夫函数构建隔振系统的抗输入饱和的控制器进行处理；

根据磁流变弹性体半主动控制振动系统的动力学模型，构建系统的李雅普诺夫函数；

通过验证李雅普诺夫函数的正定性和李雅普诺夫函数的一阶导数的有界性，对系统进行稳定性分析，基于磁流变弹性体半主动控制振动系统模型，对磁流变弹性体半主动控制振动系统进行数值仿真，基于最优隔振效果的仿真结果和李雅普诺夫函数的一阶导数的有界性调节抗输入饱和控制器的参数；

控制器控制绕组线圈的电流大小，绕组线圈通电后产生的磁场作用于磁流变弹性体，对磁流变弹性体刚度的进行调节和控制。

8.根据权利要求7所述的基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器的控制方法，其特征在于，所述构建系统的动力学模型，具体构建步骤包括：

构建系统的动力学方程，表示为：

其中m是隔振物体的质量，

为隔振平台的位移加速度，c₀为阻尼系数，x_e为激励位移，

为激励速度，ξ为磁流变弹性体产生的传递力的损失系数，x_e是激励位移，x₂为隔振平台的位移，

为隔振平台的运动速度，f_MRE是由磁流变弹性体产生的主动力；

动力学方程的状态方程形式如下：

其中，

η为常数，u＝f_MRE；

构建饱和非线性输入方程，表示为：

其中，u_M和u_m是饱和极限，u_M＝(K_Max-k₀)(x_e-x₂)，u_m＝K_min(x_e-x₂)，τ表示整个系统的抗输入饱和的控制律，即抗输入饱和控制器的控制律。

9.根据权利要求7所述的基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器的控制方法，其特征在于，所述辅助系统设计如下：

其中，c₂＞0,Δu＝u-τ，e是辅助设计变量，

是辅助设计变量的导数，μ表示正数，τ表示整个系统的抗输入饱和的控制律，即抗输入饱和控制器的控制律；

所述抗输入饱和控制器的控制律为：

其中，c₁，c₃＞0。

10.根据权利要求7所述的基于磁流变弹性体的半主动控制隔振器的控制方法，其特征在于，所述李雅普诺夫函数表示为：

其中，e表示辅助设计变量；

误差函数为：

其中，

是虚拟控制量，x₁是隔振平台的实际位移，x_d是隔振平台的理想位移输出；

所述李雅普诺夫函数的一阶导数表示为：

李雅普诺夫函数一阶导数的有界性条件为：

其中，c₂＞0，c₃＞0。

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